(57)【要約】【課題】表示装置に視角の範囲を広め、ダークステートの色度偏差を改善し、色彩の飽和度を強化することを目的とする。【解決手段】第１の偏光板と、前記第１の偏光板の上に位置する液晶表示本体と、前記液晶表示本体の上に位置する第２の偏光板と、前記第２の偏光板の上に位置し、第１の散乱層を有し、該第１の散乱層で散乱作用により視角の範囲を広める視角補償素子とを備えてなり、使用者がその液晶表示装置の正面に向かわなくても表示内容を見えることになることを特徴とする液晶表示装置を提供する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の偏光板と、
前記第１の偏光板の上に位置する液晶表示本体と、
前記液晶表示本体の上に位置する第２の偏光板と、
前記第２の偏光板の上に位置し、第１の散乱層を有し、該第１の散乱層で散乱作用により視角の範囲を広める視角補償素子と
を備えた液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１の散乱層がマイクロメートル又はナノメートル寸法の複数の粒子及び充填材からなる請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記視角補償素子が第２の散乱層を有している請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
偏光板を有する平面ディスプレーと、
前記平面ディスプレーの表面に位置し、複数の粒子及び充填材を有し、前記平面ディスプレーから前記偏光板を通した光が該複数の粒子で散乱する視角補償素子と
を備えた表示装置。
【請求項５】
前記視角補償素子が前記複数の粒子及び前記充填材を有する第１の散乱層と、第２の散乱層とを備えている請求項４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に応用する偏光素子に関し、特に表示装置に応用する視角補償素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネット・ワークと無線通信技術の急激な発展につれて、物事の情報化がだんだん個人に普及してきた。それで、ラップトップや携帯電話やデジタルカメラやパーソナルデジタルアシスタントなどの各種の情報製品も高速に発展し成長している。
【０００３】
液晶表示装置は薄型化、軽量化、低い電気消費量、低い放射能、そして半導体プロセス技術と収容の長所があり、このネット・ワークのデジタル情報化市場の際立ちに順応する。ただ三十年間の間に、製品の応用が飛躍性の成長を呈しています。初期の簡単な腕時計、計算器などの低い情報容量の表示装置から、精細な監視装置又は携帯用情報製品までだんだんわたってきている。その技術は材料、設備、プロセス、製品の特性にわたっていろいろな面の開発に関する。本当に一日千里だと言えます。今までもっと驚くほどの気勢で引き続き成長して、次世代の平面ディスプレーの市場の主流に変わってくるようになる。
【０００４】
液晶表示装置はよく使用者に非難されるのが視角の問題である。液晶表示装置は優れた指向性のあるバックライト照明されると、ほぼ全ての光線が前に向かって進んでゆく。すると、使用者は表示装置の正面からその表示装置を見つめたら、表示装置の両側からただ弱い光線の量だけを受けるようになる。一般には、産業の発展にとって、ＴＮ−ＬＣＤ型及びＶＡ−ＬＣＤ型の液晶表示装置が市場の主流である。その型の液晶表示装置は最小の対比が５〜２０、視角（対比が１０より大きいと定義される）が８０度〜８５度である。この問題点を解消をするために、いくつの従来の技術がもはや提出されてきた。図１は台湾特許公開号００３４３２９１の液晶表示装置を示す断面図である。図に示すように、液晶表示装置１は偏光板１０、粒子１１１、充填物１１２からなる散乱層１１、液晶表示本体（セル）１２、偏光板１３、及びプリズム１４１と光源１４２からなるバックライト１４を含む。
【０００５】
バックライト１４からの平行光線が液晶表示装置１と垂直する方向に沿ってその液晶表示装置１に達し、そして順に偏光板１３、液晶表示本体１２、散乱層１１、偏光板１０により屈折され、外に発散して影像の光線になる。この従来の技術は、粒子１１１と液晶表示本体１２が異なる屈折率を持つこと、そして充填物１１２と液晶表示本体１２が異なる屈折率を持つことにより、散乱光線の不良な発散角度の問題点及び光線が偏光板１０と液晶表示本体１２の間で反射される問題点を解消するようになる。
【０００６】
しかしながら、この従来の技術は、表示装置の両側から弱い光線の量を増加する程度も顕著ではなく、液晶表示装置のダークステートの色度偏差も改善できない。それから、表示装置の両側の対比及び色彩の飽和度を強化する効果も少ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は表示装置に視角の範囲を広め、ダークステートの色度偏差を改善し、色彩の飽和度を強化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る液晶表示装置は、第１の偏光板と、前記第１の偏光板の上に位置する液晶表示本体と、前記液晶表示本体の上に位置する第２の偏光板と、前記第２の偏光板の上に位置し、第１の散乱層を有し、該第１の散乱層で散乱作用により視角の範囲を広める視角補償素子とを備えてなり、使用者がその液晶表示装置の正面に向かわなくても表示内容を見えることになることを特徴とするものである。
【０００９】
上記の液晶表示装置において、前記第１の散乱層がマイクロメートル又はナノメートル寸法の複数の粒子及び充填材からなることを特徴とする。
【００１０】
また上記の液晶表示装置において、前記視角補償素子が第２の散乱層を有していることを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る表示装置は、偏光板を有する平面ディスプレーと、前記平面ディスプレーの表面に位置し、複数の粒子及び充填材を有し、前記平面ディスプレーから前記偏光板を通した光が該複数の粒子で散乱する視角補償素子とを備えてなり、使用者がその表示装置の正面に向かわなくても表示内容を見えることになることを特徴とするものである。
【００１２】
また上記の表示装置において、前記視角補償素子が前記複数の粒子及び前記充填材を有する第１の散乱層と、第２の散乱層とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように構成された本発明は次のような優れた効果を有している。
【００１４】
表示装置に視角の範囲が広まる、ダークステートの色度偏差が改善される、色彩の飽和度が強化される、などの効果がある。
【００１５】
本発明の偏光素子（視角補償素子）は液晶表示装置だけでなく、プラズマディスプレーパネル又は他の平面ディスプレーにも応用することができる。平面ディスプレーによく発生する“ムラ”などの欠陥を解消できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図２は本発明の視角補償素子がある表示装置の主要特徴を図示した一具体実施例である。上偏光板１０’と下偏光板１３’の間に液晶表示本体１２が設置される。本発明において、光線が偏光装置を通した後の方向があまり固定されると、視角が狭くなる問題点を解消するために、上偏光板１０’の上に第１散乱層１５を含む視角補償素子を設置することになる。第１散乱層１５は複数の粒子及び充填物を含む。それらの粒子と衝突して、光線が元の単一の方向にかわり多種の方向に沿って放射して進んでゆくので、視角補償の効果を達するようになる。その粒子は直径が数ナノメートル〜数十マイクロメートル寸法の間にあり、平均した分布にもなる。
【００１８】
第１散乱層１５に含まれる粒子はチタニア（ＴｉＯ2）、二酸化珪素（ＳｉＯ2）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、スチレン樹脂、及び塩化ビニル樹脂からなる群より選ばれた一種または数種の物質から構成される。
【００１９】
けれども、もしその粒子が大きすぎたら、障害された光線が多くなり遮光された部分が集中しすぎるようになるので、輝度が暗くなり又は分布が不均一になる可能性はある。そして、表示装置の鮮明度も低下になる。したがって、本発明は輝度が暗くなくなり、分布が平均になり、そして鮮明度も維持されるように視角補償の効果を改善するために、ナノメートル又はマイクロメートル寸法の粒子で視角補償素子の第１散乱層１５を構成する。だから、たとえその粒子の数量が多くなっても表示装置の鮮明度に悪い影響を与えることはない。また、第１散乱層１５は膜のような構造になってもいい。それとも設置の便利のため粒子と充填物とを混合し上偏光板１０’に塗布してもかまわない。その充填物は樹脂からなる。粘着性のある糊状のような樹脂でそれらの粒子を直接に上偏光板１０’に粘着することができる。粒子の形態の変化によりもっと優れた視角補償の効果に達する。第１散乱層１５は膜のような構造又は樹脂状の構造になってもいい。
【００２０】
さらに、その樹脂はポリウレタン（ＰＵ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、及びポリシリクアシッド（ＰＳＡ）からなる群より選ばれた物質から構成される。
【００２１】
そのうえ、もっと立派な視角補償の効果に達するために、他の具体実施例を提出する。即ち、第１散乱層１５のヘーズを制御する技術である。粒子の数量や大きさを変えて、第１散乱層１５の密度を制御することができる。そして、光線が散乱する程度も大きくなる。つまり、ヘーズが増加されると、光線はもっと大幅に散乱されるようになって、視角補償の効果もよりよくなる。
【００２２】
また、もっと立派な視角補償の効果に達するために、別に他の具体実施例を提出する。即ち、第１散乱層１５の厚さを増加する技術である。図３は本発明の視角補償素子がある表示装置の主要特徴を図示した他の具体実施例である。図３に示すように、第１散乱層１５の厚さが長くなるにつれて、光線が第１散乱層１５を通す距離も遠くなってくる。すると、光線が粒子に衝突して散乱される確率も多くなる。だから、視角補償の効果はよりよくなる。
【００２３】
本発明によって、ヘーズ、散乱層の厚さ、粒子の形態をもって視角補償に影響を与えることができる。最適な効果に達するために、ヘーズと散乱層の厚さと粒子の形態との三者の間に最適なバランスを取ることも本発明の重要な効果である。
【００２４】
さらに、もっと顕著な効果に達するため又は第１散乱層１５の保護層になるため、その第１散乱層１５の上に第２散乱層１６を形成する場合もある。保護と散乱の効果に役に立つだけでなく、本発明の目的として視角補償の効果を助けることもできる。第２散乱層１６はシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）や環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）などのポリオレフィン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＰＥＴやＰＥＮなどのポリエステル、スチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル繊維樹脂、ＰＩなどのポリイミド、ＰＥＳなどのポリエーテルスルホン、ＴＡＣや酸酢酸セルロースやセルロースアセテートブチレートなどの酢酸セルロースからなる群より選ばれた物質から構成される。
【００２５】
または、第２散乱層はたいてい表示装置に最上層に設置されたから、第２散乱層の中にアンチグレア処理後の粒子を設置する場合もある。このアンチグレア粒子は二酸化珪素（ＳｉＯ2）からなってもいい。
【００２６】
図４は本発明の視角補償素子の散乱層の効果を図示した比較表である。その表によって、三つのタイプの構造があることが分かる。一つ目は第１散乱層なしの構造で、視角が８０度になると対比が１９．２だけである。二つ目はタイプ１の第１散乱層（図２、図３の素子１５）がある構造で、視角が８０度になると対比が３６．４に昇る。三つ目はタイプ２の第１散乱層がある構造で、視角が８０度になると対比が４５．９ほどに達する。図４によって、本発明の視角補償素子の第１散乱層が設置される技術は視角を広めることに相当効果的なのである。
【００２７】
次に、図４に示すように、色彩の飽和度についての実験結果が分かる。陰極線管の色彩の飽和度を１００％にすることになる。第１散乱層なしの構造は飽和度が６２．５％である。タイプ１の第１散乱層がある構造は飽和度が８２．８％に昇る。タイプ２の第１散乱層がある構造は飽和度が９０．７％ほどに達する。そうして見れば、本発明の視角補償素子の第１散乱層が設置される技術は色彩の飽和度を強化することに相当効果的なのである。
【００２８】
さらに、図４に示すように、色度偏差についての実験結果が分かる。色度偏差とは、表示装置がダークステートを呈する時、異なる視角から見たら、表示装置のブラックドットから洩れた他の色彩の分布である。図４によって、第１散乱層なしの構造は色彩の分布が長方形になり、タイプ１の第１散乱層がある構造は色彩の分布が第１散乱層なしの構造より長さも広さも半分になり、それからタイプ２の第１散乱層がある構造は色彩の分布がタイプ１よりもっと小さくなることが分かる。そうして見れば、本発明の視角補償素子の第１散乱層が設置される技術はダークステートの色度偏差を改善することに相当効果的なのである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来の液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】本発明の視角補償素子がある表示装置の主要特徴を図示した一具体実施例である。
【図３】本発明の視角補償素子がある表示装置の主要特徴を図示した他の具体実施例である。
【図４】本発明の視角補償素子の散乱層の効果を図示した比較表である。
【符号の説明】
【００３０】
１…液晶表示装置、１０…偏光板、１０’…上偏光板、１１…散乱層、１１１…粒子、１１２…充填物、１２…液晶表示本体、１３…偏光板、１３’…下偏光板、１４…バックライト、１４１…プリズム、１４２…光源、１５…第１散乱層、１６…第２散乱層。
【図１】
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【図２】
2006146224.tif 000004
【図３】
2006146224.tif 000005
【図４】
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